Raspberry Pi par caméra microscope, construit seulement à partir de pièces de LEGO.
Version : 11 octobre 2015
Introduction et aperçu général
Jen au début, j’ai juste eu l’idée de construire un microscope simple et bon marché, à l’aide d’un pi de framboise et un picam avec une lentille réglable. Quand j’ai avait reçu la caméra et avait esquissé la disposition générale d’un prototype d’un microscope, j’ai réalisé qu’avec des pièces de lego pourrait être un moyen simple, rapide, efficace et bon marché pour tester le concept et d’optimiser les paramètres.
Dans la version présentée, l’appareil est un microscope à lumière réfléchi. Avec un plateau de l’objet modifié (pas de briques de Lego) avec rétro-éclairage, il était possible de transformer un microscope à lumière transmis.
La résolution maximale est environ 5 µm/pixel à plus de 2500 x 1900 pixels. Vous pouvez prendre des images en jpg, png ou format gif et vidéos haute résolution au format h264.
J’ai l’intension d’utiliser la disposition de base de la portée des LEGO pour construire un appareil qui peut facilement assemblé à partir de pièces en plexiglas. Actuellement, j’aurai pas beaucoup de temps pour ce projet. Alors essayez de construire vôtre, et la main s’il vous plaît votre disposition à la communauté.
S’il y a quelques améliorations techniques ou nouvelles images, je ferai une mise à jour.
Donc si vous aimez son projet, il pourrait être utile pour vérifier les nouvelles toutes les deux semaines.
Il y a une version allemande de cette présentation aussi bien.
Note du 5 novembre 2015 : J’ai maintenant un prototype de travail d’un microscope comparable, ce qui est fait à l’aide de laser personnalisée en Plexiglas pièces découpée. Il est présenté sur Instructables ainsi (). Jetez un coup d’il si vous êtes intéressé. Omet la discussion avec vos enfants sur les briques.
Matériaux utilisés :
-un Raspberry Pi 2 en cours d’exécution sur Raspian, avec Python et Mathematica installé.
-un moniteur LG, un clavier Logitech K400R.
-une caméra de Raspberry Pi WaveShare « modèle B » avec un objectif réglable (accent longueur: 6 mm) ; quatre vis M2 x 10 mm et huit écrous M2, utilisés comme entretoises entre la caméra et une plaque LEGO 4x4.
-un peu de hyperthermoplastic plastique pour coller les caméra/vis sur une plaque de LEGO. Colle chaude standard fonctionnera aussi bien.
-une sélection de pièces LEGO j’ai trouvé dans la chambre de mon fils. Rien de vraiment inhabituelle, mais quelques pièces LEGO technics crémaillères, pignons et vis sans fin font partie de la construction.
-une lampe de bureau LED avec un col de cygne pour l’éclairage.
Présentation technique :
Le microscope est constitué d’un cadre, qui est titulaire d’un bac de l’objet mobile et une plaque amovible avec la caméra attachée. À l’aide d’engrenages simples (pas absolument nécessaire, mais très pratique) le plateau de l’objet et la caméra peuvent être déplacés orthogonale à l’autre. Ainsi, vous pouvez placer la caméra au-dessus de la partie correspondante d’un objet qui a été placé sur le plateau sans le toucher.
Limites :
-Le microscope a une résolution d’environ 10 à 20 µm, soit vous pouvez avoir regarder sur les fourmis, des mouches des fruits, des poils ou des particules de poussière, mais vous ne serez pas en mesure de voir les cellules individuelles.
-La zone de mise au point, forte des images n’est pas aux grands et habituellement restreinte à une région dans le centre.
-L’image d’un objet blanc sera jaunâtre dans le centre et le violet plus loin à l’extérieur. C’est probablement dû à un artefact de la lentille qui est appelé "aberration chromatique".
-Jusqu’ici, mise au point exige de tourner la lentille manuellement. Un caoutchouc de roue autour de la lentille logement donne une bonne prise en main, mais
une sorte d’engin serait utile pour simplifier la mise au point et enfin automize, dans une version ultérieure.
-Éclairage pourrait être optimisée, en utilisant par exemple un cercle Adafruit LED ou de bar et d’un Ardulino.
-Jusqu'à présent aucun mouvement de l’axe z, permettant d’ajuster la distance entre l’objet et la caméra n’est mis en œuvre.
-Ajustements de motorisés et télécommande serait bien, par exemple en utilisant un Ardulino et quelques (LEGO)? étape moteurs.
Autres caméras et objectifs :
J’ai été en utilisant les lentilles de la WaveShare « B » et les modèles d’appareils photo « F » sur un appareil photo « B » et aberration chromatique a été observée dans les deux cas. Pour des images haute résolution, je recommande la version « B », mais travaille aussi la version « F » et il est livré avec lampes IR. S’il vous plaît faites le moi savoir si vous trouvez un meilleur s-monture à cet effet.
Coûts :
-Raspberry Pi 2 avec carte µSD et étui : environ 50€.
-Modèle de caméra WaveShare framboise B (http://www.waveshare.com/catalogsearch/result/?q=camera+b): 22US$, soit environ 25 € en Europe. J’ai la mienne depuis mon vendeur local de (Berlin) (Waveshare B à AVC-fondue).
-Un clavier et souris, un moniteur ou écran TV: ces détails dépendent de vous. J’aime mon clavier Logitech K400R.
-LEGO : une grande plaque de base, plusieurs normes et quelques pièces LEGO technics : le coût dépendra fortement de ce que tu as déjà à la maison. Si nécessaire, il y a des fournisseurs où vous pouvez commander des pièces spéciales individuellement.
Images d’exemple : À l’étape 3, vous trouverez une variété d’images et vidéos prises avec l’appareil.
Logiciel :
Pour contrôler la caméra et de prendre les photos, j’utilise souvent Pi Vision. J’utilise aussi et peut recommander un script python développé par sixbacon/Bill Grainger (voir https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?... et une très belle Mathematica script développé par "Bob le chimiste" alias Prof. Robert LeSuer pour son "raspiscope" (voir https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?..., dans l’original ou d’une version légèrement modifiée en.
J’ai une application spécifique à l’esprit, à savoir l’analyse ELISpot, et pour cela ont mis au point des scripts de Mathematica pour restreindre et isoler une zone circulaire d’intérêt et pour la quantitative et analyse qualitative des « spots » dans ce ROIs. J’ai l’intention d’ajouter des versions optimisées des scripts à « étape 4 » dès que je les trouve assez bon pour un usage public.
Références :
J’ai eu plusieurs idées de conception axée sur les Bobs LEGO « raspiscope », ainsi que du projet de FlyPi André Maia Chagas. André a construire un microscope Raspi très complex avec des contrôles d’éclairage et de la température et autres fonctionnalités. Il utilise la même caméra WaveShare qu'ensuite, j’ai adopté pour mon projet. Si vous ne souhaitez pas voir ce qui est vraiment possible, s’il vous plaît jeter un oeil sur le site web de FlyPi (https://hackaday.io/project/5059-flypi). Je tiens à remercier André pour son soutien.
Remarques :
-S’il vous plaît soyez conscient que vous êtes toujours en travaux ! Laissez-moi savoir vos idées d’améliorations.
-Je ne suis pas un locuteur natif, conseils et corrections sont les bienvenues.
Je tiens à remercier mon fils Elias pour son soutien à ce projet, avec ses briques et ses idées.
